| ||
| ||
Процесс научного познания - это почти всегда противостояние меньшинства, а то и одиночек большинству. Академик Г.И.Марчук Худшее, что может быть в науке – отказ в публичном изложении и всяческое замалчивание научных результатов, идущих вразрез с господствующей теорией, с воззрениями подавляющего большинства. Ю.Л.Войтеховский Горизонтальные тектонические перемещения блоков горных пород в сочетании с вертикальными движениями являются основой геотектоники. М.М.Тетяев
Глава 2. Разрывная неотектоника и вопросы происхождения и формирования экзарационного и других типов «ледникового» рельефа
Докембрийский кристаллический фундамент восточной части Балтийского щита разбит густой сетью неотектонических разрывов, среди которых выделяются системы диаклаз, связанные с линеаментной трещиноватостью, а также глубинные и приповерхностные разломы — сдвиги, взбросы, надвиги, сбросы, раздвиги. Разломы, секущие кристаллические породы, дают возможность изучить тектонические сместители и зеркала скольжения и тем самым способствуют познанию природы экзарационного рельефа, в первую очередь, бараньих лбов, полировки, штрихов и борозд на скальных поверхностях. Геологи и тектонисты, однако, почти не используют эти возможности – видимо дело в том, что широко развитые на кристаллических породах зеркала скольжения, штрихи, борозды, серповидные знаки, шевроны и другие микроформы, более 100 лет назад были приватизированы ледниковой теорией и прочно вошли в учебники и руководства как следы движения материковых ледников. Неотектоника Балтийского щита достаточно широко рассмотрена в одноименной монографии автора (Чувардинский, 2000), поэтому при возникновении тех или иных вопросов читатель может обращаться к этой книге. В данной главе основной упор сделан на описание сместителей и зеркал скольжения взбросо-надвигов, сдвигов, сбросов, и на происхождение экзарационного рельефа.
Сместители и зеркала скольжения надвигов и взбросов Сместители и зеркала скольжения надвигов и взбросов являются наиболее выразительными структурами и наиболее доступными для наблюдения. Правда, это, в основном, относится к разрывам мелких порядков – к приповерхностным сколам, в которых, в отличие от региональных надвигов, смещенное (висячее) крыло по причине его маломощности обычно разрушается на глыбы, обнажая автохонный сместитель. В отношении рассматриваемых структур понятие «зеркало скольжения» в целом тождественно понятию «тектонический сместитель», поскольку тектоническое смещение в форме скольжения верхнего крыла по нижнему происходило, по существу, по всей площади сместителя с образованием на его поверхности серии зеркал скольжения. Сместители надвигов морфологически выражены в виде плоских или выпуклых поверхностей кристаллических пород, имеющих близгоризонтальное или пологое (до 45°) падение. Нередко поверхность сместителей надвигов имеет волнообразный характер. Поверхность сместителей взбросов также может быть выравненной или выпуклой, сферической, но угол ее падения более 45°. Главной чертой сместителей взбросо-надвигов является то, что независимо от состава пород все породообразующие минералы и жильно-линзовидные включения в них срезаны под единый уровень. Под единый уровень с вмещающими кристаллическими породами срезаны также жилы мономинерального кварца, который относится к наиболее твердым минералам (не считая весьма редких топаза, корунда, алмаза). Ни один геологический процесс, кроме тектонического скалывания, не может формировать такие поверхности. По совокупности полученных данных поверхностям сместителей взбросо-надвигов присущи следующие черты строения: а) зеркала скольжения, в элементарном виде представляющие собой отшлифованные или отполированные скальные поверхности; б) тектоглифы (развиты на зеркалах скольжения) – штриховка, борозды, шрамы, серповидные знаки, поперечные уступы, шевроны; в) примазки и наслоения тектонитов; г) структурные волны. В геологической литературе утвердились представления, что ледниковые борозды и штрихи представляют собой выглаженные симметричные мелкие углубления, наложенные на выровненную, отполированную, плавноизогнутую поверхность коренных пород. Тектонические же борозды и штрихи, напротив, имеют зазубренную, занозистую поверхность с асимметрическим профилем и тыловыми зонами отрыва. Такие установки скорее всего обусловлены слабой изученностью вопроса, недостаточным объемом полевых наблюдений. Прежде всего отметим, что на зеркалах скольжения надвигов и взбросов (а также сдвигов) развиты системы борозд как с заусенцами и зазубринами (якобы сугубо тектонический признак), так и борозды с гладкой, отполированной поверхностью (якобы ледниковый признак). Более того, нередко и те и другие типы борозд присутствуют на одном зеркале скольжения, чередуются и сменяют друг друга по простиранию. Видимо, малореально сначала производить избирательное тектоническое изборождение сместителя, а затем ледниковое (или наоборот), да еще таким образом, чтобы простирание тех и других совпало. То же касается асимметричности или симметричности поперечного сечения борозд – оно нередко меняется даже в пределах одного сместителя и зависит от таких причин, как падение его поверхности и смена литолого-текстурного строения пород. Можно также отметить, что на сместителях надвигов «несимметричные» борозды могут чередоваться с «симметричными». Рассматриваемые проблемные вопросы решаются достаточно просто: борозды с заусенцами и зазубринами и «несимметричные» борозды являются результатом изборождения скальной поверхности остроугольным, неокатанным материалом брекчий трения, а гладкие борозды с правильным сечением вытачивались уже прокатанными тектоническими гальками и, кроме того, шлифовались глинкой трения в процессе дислокационных смещений.
Сместители и зеркала скольжения сдвигов Сместители неотектонических сдвигов Карело-Кольского региона представляют собой крутопадающие, реже наклонные уступы или трещины, разделяющие смежные блоки земной коры. На местности сместители сдвигов выражены в виде протяженных разломов прямолинейной, искривленной или дугообразной формы. Глубинные и региональные сдвиги обычно состоят из нескольких сближенных близпараллельных сместителей, но изучены они слабо из-за плохой и неравномерной обнаженности. Сдвиги мелких и средних порядков в этом отношении более благоприятны для изучения. Отличие сдвигов от других крутопадающих разрывных структур заключается прежде всего в том, что по ним происходило горизонтальное перемещение вдоль близвертикальных сместителей. Это сказывалось на формировании и строении самих сместителей и тектонических зеркал скольжения. Как и в структурах скалывания, сместители сдвигов имеют выровненную (или волнообразную) поверхность, в которой все породообразующие минералы и жильно-дайковые образования срезаны под единый уровень. Вместе с тем сдвиговым сместителям присуще зональное строение. На их поверхности выделяются участки с широким развитием зеркал скольжения (со шлифовкой, полировкой, системами и бороздами) и участки, характеризующиеся развитием зон отрыва и скалывания. Важно отметить, что эта зональность прослеживается как по простиранию, так и падению сместителей, что, скорее всего, связано с чередованием в шовных зонах сдвигов участков сжатия и растяжения. Первые участки отвечают взбросо - сдвигам, а вторые – сбросо -сдвигам. Чередование участков сжатия и растяжения по простиранию и падению сместителей в итоге должно приводить к образованию в шовной зоне сдвигов тектонических клиньев, линз, блоков, которые могут смещаться как по простиранию сдвига, так и по восстанию сместителя, то есть выводиться на поверхность. В шовных зонах сдвигов мелких порядков процесс выдавливания поверхностных тектонических клиньев и блоков развит достаточно повсеместно.
Сместители и зеркала скольжения сбросов Сбросы Карело-Кольского региона подразделяются на крутопадающие (в том числе вертикальные) и пологопадающие. В данном разделе следует оттенить два момента, имеющих определенное методическое значение. 1. Сместители крутопадающих сбросов, в основном, сформированы за счет использования близвертикальных трещин и трещин отдельностей, реже синразломных трещин скалывания. В итоге смесители крупных сбросов имеют ступенчатую, неровную поверхность, более выровнена она у сбросов мелких порядков. На разных участках сбрасывателя выделяются зеркала скольжения, возникшие за счет скалывания пород, и зеркала скольжения, представляющие собой поверхности трещин-отдельностей, нередко пришлифованные. 2. Второй тип сбросов – пологопадающие сбросы – для своего смещения используют диагональные и пологие (иногда близгоризонтальные) трещины. При скольжении верхнего крыла сброса по нижнему вырабатывается выровненный, сглаженный смеситель.
Происхождение экзарационного рельефа На Балтийском и Канадском кристаллических щитах широко развит так называемый экзарационный рельеф — фиорды, шхеры, озерные котловины, бараньи лбы, курчавые скалы. Уже полтора века эти формы рельефа являются оплотом, главными устоями ледниковой теории. Считается, что в четвертичный период именно покровные ледники выпахали в докембрийских породах глубочайшие фиорды, шхеры, озерные котловины, придающие необычайную живописность ландшафтам Карело–Кольского региона и Фенноскандии в целом. Утверждается также, что ледниковые покровы одновременно с выпахиванием гнейсов, гранитов, амфиболитов и других пород полировали их, наносили штрихи и борозды, превращали их в бараньи лбы и курчавые скалы. Это была фундаментальная теория, и никто не должен был сомневаться в её правильности. Но в полевой сезон 1979 года, ведя геологические работы на скалистых берегах Кандалакшского залива Белого моря, я обратил внимание на то, что отполированные и штрихованные скальные поверхности погружаются («уходят») под блоки и пласты коренных пород. Это был ключевой момент: значит бараньи лбы, штрихи и борозды могут иметь тектоническое происхождение! В течение последующих лет я расширял районы исследований – ими был охвачен весь Кандалакшский грабен, Северное Приладожье с его многочисленными скалистыми шхерами, западная часть Беломорья, берега Онежского озера, обрывистые скалы Мурмана (берега Баренцева моря) и центральные части Кольского полуострова. Сравнительные наблюдения были проведены в Крыму, на озере Балхаш, в горах Северного Кавказа. Стояла задача детально изучить все типы экзарационного рельефа, раскрыть механизм формирования, выяснить соотношение этого рельефа (парагенез) с неотектоническими разломами, изучить зоны погружения («ухода») отполированных и изборожденных скальных поверхностей под коренные породы. Мною также постоянно велась фотогеологическая документация, а затем и видеосъемка наиболее интересных объектов. Широко использовались аэрокосмические материалы. Результаты исследований по данной тематике публиковались отдельными разделами в моих монографиях, касающихся неотектоники, поисковой геологии и проблем ледниковой теории (Чувардинский, 1998, 2000, 2001). Но представить эти материалы на суд широкого читателя не удавалось. Краткому рассмотрению вопросов происхождения и механизма формирования экзарационных типов рельефа посвящен и настоящий раздел.
Бараньи лбы, курчавые скалы Крупные разломные зоны, тектонически-активные и в настоящее время являются весьма благоприятными для познания механизма образования указанных форм рельефа. К таким зонам относятся Кандалакшский и Ладожский грабены, фиордовый берег Мурманского блока, другие тектонически-активные зоны щита. Именно в таких районах широко развит весь комплекс «экзарационного» рельефа и в первую очередь, рельефа бараньих лбов и курчавых скал. Рельеф бараньих лбов и курчавых скал развит на всех типах кристаллических пород – метаморфических, вулканногенно-осадочных, интрузивных породах архея, протерозоя и палеозоя. Наиболее типичные, «эталонные» формы этого рельефа сформированы на интрузивных массивно - кристаллических породах- гранитах, габброидах, перидотитах. Надо отметить, что укоренившиеся термины – бараньи лбы и курчавые скалы, никак не соответствует их облику. Это, прежде всего сглаженные, отполированные скалы. Бараньей кудрявой шертистости и курчавости в них – ноль. Это полностью лысые лбы и лысые скалы (рис.12). К тому же их «лысенкование» и скальпирование не связано с ледником, а является производным разломно – дислокационных процессов, что будет показано ниже. В крупных обнажениях, представляющих собой группы бараньих лбов, устанавливается непосредственное продолжение полированных, штрихованных скальных поверхностей под блоки коренных пород. Погружение полированных и штрихованных плоскостей под блоки пород наблюдается в бортах фиордов, и, особенно, в полосе развития шхерного рельефа – везде, где имеются крупные уступообразные площадные обнажения кристаллических пород (рис.13, 14). Подобное структурное залегание отполированных и штрихованных скальных поверхностей показывает, что мы имеем дело с тектоническими зеркалами скольжения. Механизм их образования известен давно и заключается в следующем: при скольжении блоков вдоль линии разрыва плоскости сместителей притираются, полируются, на породах образуются штрихи, борозды, ориентированные по направлению смещения блоков, формируются различные мелкие сколы. Происходящие при этом приразломные срывы пород дают материал для глыбовой брекчии трения и глинки трения. Полировка, формирующая «лысину» бараньих лбов и курчавых скал, нередко имеет почти зеркальную поверхность, и по существу, представляет в таких случаях сплошную пленку милонита – тонкоперетертую, перекристаллизованную породу толщиной от долей до 1–2 мм. В других случаях пленка милонита развита фрагментарно, нередко наблюдаются «нашлепки» милонитов, иногда толщиной до 0,5 см. Милониты зеркал скольжения надвигов, формирующих лысины бараньих лбов, хорошо различаются как в срезе образцов, так и шлифов, независимо от состава и зернистости материнской породы. Еще один важный признак тектонического генезиса – тектонический тип поверхности бараньих лбов и курчавых скал: независимо от состава пород, слагающих «лбы», все породообразующие минералы, линзовидные и жильные включения (в том числе жилы мономинерального кварца), срезаны под один уровень. Ни один экзогенный природный процесс, кроме тектонического срезания–скалывания, не может формировать такие поверхности. Сместители разных типов разрывных дислокаций различаются по морфологии и другим признакам. Наиболее выразительный, эталонный рельеф бараньих лбов и курчавых скал формируется в результате взбросо–надвиговых смещений. Сместители взбросов, надвигов и приповерхностных сколов обычно имеют выпуклую форму, хорошо отполированы и почти всегда покрыты системой параллельных или близпараллельных штрихов и борозд. На их поверхности нередко развиты другие тектоглифы – ступени скола, дугообразные и подковообразные выемки, а также шевроны. Парагенетическая сопряженность всех типов «экзарационного» рельефа (включая бараньи лбы, курчавые скалы, системы штрихов и борозд, других тектоглифов) с разрывными дислокациями устанавливается во всех исследованных мною районах. Но особо ярко проявляется эта связь в крупных зонах неотектонической активизации, характеризующихся развитием систем кулисообразных сдвигов – глубинных и региональных (Кандалакшский, Ладожский грабены, северо-западная часть Мурманского блока). В таких структурах, в зонах динамического влияния крупных сдвигов формируются многочисленные взбросы, надвиги, сколы, а также сбросы, срывы, вторичные сдвиги. Они, в первую очередь надвиги и взбросы, формируют наиболее типичный рельеф бараньих лбов и курчавых скал. Отполированные и изборожденные уплощенные скальные поверхности не что иное, как тектонические сместители и зеркала скольжения разрывных структур (рис.15, 16, 17). В интрузивных и глубокометаморфизованных породах морфология, а нередко и сам способ формирования бараньих лбов и курчавых скал, обусловлены блочностью пород. Система трещин - отдельностей образует в таких породах матрацевидные, пластовые, утюгообразные (клиновидные), яйцеобразные и чушковидные отдельности. Нередко пласты и отдельности имеют чешуйчатое (или черепитчатое) залегание и частично перекрывают друг друга. Обнажаясь от перекрывающих или смежных блоков, породы предстают в облике типичных, «лысых» бараньих лбов (рис. 18). Нередко задают вопросы: куда делось надвинутое крыло, почему тектонические бараньи лбы в своей основной массе оголённые, лысые? Привычный ледник не вызывает таких вопросов – он отполировал скалы и растаял, так сказать, надвинутое ледяное крыло испарилось. Поэтому полезно следующее небольшое разъяснение. Дислокации взбросо-надвигового типа, приведшие к формированию рельефа бараньих лбов и курчавых скал – это преимущественно сколовые структуры мелких порядков. Они являются оперяющими по отношению к региональным и глубинным сдвигам и развиты в зонах их динамического влияния. Иначе говоря, горизонтальные смещения по сдвигам вызывали массовое приповерхностное скалывание и скольжение блоков и пластин пород. Будучи маломощными (до 10-20 метров толщины) и сильно трещиноватыми, они разрушались на глыбы и валуны в процессе своего движения. Поэтому лежачее крыло не только полировалось и штриховалось, но и одновременно обнажалось. Глыбово-валунный материал распавшихся надвинутых блоков находится тут же, у подножья бараньих лбов – особенно с их дистальной стороны. Рассматриваемый процесс близок к известному в геодинамике явлению тектоно-кессонного эффекта, когда вследствие резкого падения внутреннего напряжения в дислоцированных блоках происходит их распад на мелкие составляющие. Изучение глубинных неотектонических разломов и зон их динамического влияния показало парагенетическую связь «экзарационных» типов рельефа (бараньих лбов, курчавых скал, полировки пород, систем штрихов и борозд) с такими структурами, как надвиги, взбросы, сбросы и сдвиги. Массовое развитие перечисленных форм рельефа наблюдается на окончаниях крупных сдвигов, и они по существу представляют собой сместители и зеркала скольжения перечисленных приповерхностных разрывных структур, висячие крылья которых большей частью разрушены на глыбово-валунную составляющую. И это дает ответ на вопрос, почему так много глыб и валунов в Карело-Кольском регионе. Разломно-тектонический генезис «экзарационных» типов рельефа также подтверждается следующими данными: 1) В контуре крупных обнажений прослеживается погружение отполированных и изборожденных склонов бараньих лбов и курчавых скал под висячие крылья надвигов, взбросов и пологих сбросов, то есть «уход» бараньих лбов под коренные породы. 2) В интрузивных массивах при гравитационном сползании блоков пород обнажаются отполированные «лысины» типичных бараньих лбов внутриблочного происхождения. 3) Тектонический тип поверхности рельефа бараньих лбов и курчавых скал, представляющих собой структурные волны, характерные для надвиговых структур. Зеркальная поверхность «лбов» покрыта пленкой милонитизированных пород. Системы борозд и штрихов имеют параллельное и субпараллельное расположение, типичное для тектонических структур. Перечисленный широкий спектр морфоструктур и тектоглифов зеркал скольжения включается в арсенал последствий и признаков неотектонических дислокаций, что имеет существенное значение для геодинамических исследований и палеогеографических реконструкций. Нередко задают вопрос, почему бараньи лбы развиты только в районах, которые принято покрывать четвертичными ледниками? Это не так. Рельеф бараньих лбов и курчавых скал развит не только на Балтийском или Канадском щитах, но и в так называемых внеледниковых районах – там, где имеются крупные выходы интрузивных или метаморфических кристаллических пород, и, где проявлена неотектоническая активизация. Мною рельеф бараньих лбов наблюдался на гранитных массивах района озера Балхаш, а так же на интрузивных породах и на известняках Южного берега Крыма. Известны типичные отполированные бараньи лбы на юрских гранитах в Нигерии (рис.18а). По исследованиям Ю.П.Селиверстова (1999), в Западной Сахаре выходы кристаллических пород являют собой типичные курчавые скалы, причём среди валунно-глыбового материала имеются и эрратические валуны.
Типичные бараньи
лбы сформировались на юрских гранитах в Северной Корее в районе озера
Самир (журналы «Корея», 1983, №1, 1984, №4), на гранитах острова Хайнань
в Южно-Китайском море (журналы «Китай», 1988,
Озерные котловины На генезис озерных котловин, врезанных в кристаллические породы Балтийского и других щитов, существует две точки зрения. Согласно первой, формирование котловин полностью связано с экзарационной деятельностью покровных ледников, по второй точке зрения – озерные котловины в целом имеют тектоническое происхождение, но ледник отполировал скалистые берега, нанес штрихи и борозды. Наземные исследования и дешифрирование аэро - и космоснимков показывают отчетливую приуроченность озерных котловин к неотектоническим разломам, но сторонники ледникового учения не замечают этих фактов и не объясняют, каким образом ледник выпахивал крестообразные, коленообразные или самолетообразные котловины в коренных породах. Ведь для того, чтобы их выпахать, ледниковый покров должен менять направление своего движения на 900, и каждый раз глубоко вгрызаться в кристаллические породы. Что касается ледниковой обработки коренных озерных берегов (вторая точка зрения), то действительно, на кристаллических породах, вмещающих озера, наблюдаются штрихи, полировка пород, серповидные выемки, да и сами коренные выходы представляют рельеф бараньих лбов, а озерные острова – шхерный рельеф. Все эти «следы ледника» являются ординарными признаками тектонических дислокаций. Само разломообразование порождает эти формы рельефа, что было показано в первом разделе этой главы. Итак, озерные котловины на щите можно разделить на два основных типа: 1) Котловины, заложенные по структурам растяжения – сбросам, раздвигам (на тектонических блоках, находящихся в стадии растяжения). 2) Котловины, сформированные в зонах тектонического сжатия в результате надвигово-взбросовых и сдвиговых дислокаций. Для котловин первого типа группы «экзарационного» рельефа, бараньи лбы, штриховка и полировка скальных склонов нехарактерны и наоборот, озерные котловины структур сжатия и сдвига несут на своих склонах (и днище) следы тектонических смещений в виде зеркал скольжения со штриховкой и серповидными выемками и соответствующих форм рельефа (бараньих лбов, шхер и т.п.). Подновление неотектонических разломов, приведших к образованию озерных ванн, происходит и ныне. Об этом свидетельствует приуроченность к ряду озер эпицентров землетрясений (озера Ладожское, Панаярви, Венерн, Веттерн, Инари, Пайянне, Терьянневеси, Кайлавеси). Шхерный рельеф «Гляциологический» (1984) и «Геологический» (1973) словари определяют этот тип рельефа как комплекс скалистых сильно изрезанных берегов и многочисленных островов, представляющих систему выпаханных ледником долин и групп бараньих лбов и курчавых скал. Анализ аэро - и космоснимков, геологических карт, полевые наземные исследования показывают, что «выпаханные ледником» шхерные ландшафты на самом деле имеют тектоническое происхождение. Они образуют систему продольных и поперечных разломов, выраженных в рельефе как линейные депрессии. При этом наибольшая глубина депрессий приурочена к узлам пересечения разломов разного направления, здесь образуются замкнутые котловины. Вместе с островами-шхерами и расчлененными участками берегов разломы формируют типичный блоково-тектонический рельеф, в той или иной мере находящийся под уровнем морских и озерных вод. Механизм формирования шхерного рельефа связан с неотектонической активизацией относительно пониженных участков щита. Развитие таких мощных разломных зон, как Кандалакшская или Ладожская, вызывает образование (или подновление) региональных или локальных разломов, в том числе оперяющих. А это в свою очередь приводит к формированию в кристаллических породах ущелий, замкнутых западин, к более резкому разделению массивов пород на блоки. К дальнейшему преобразованию рельефа приводят движения по разломам, когда происходит скалывание приповерхностных блоков и образуются многочисленные поверхности скольжения и рельеф «курчавых скал» и «бараньих лбов». В разломах сдвигового типа в секторах сжатия идет процесс выдавливания приразломных блоков, а в секторах растяжения – раздвигание крыльев разлома, что приводит к углублению разломных швов, к образованию замкнутых желобов и ущелий. Эти процессы могут происходить как в подводных условиях, так и на суше, в том числе прибрежно-морской. В первом случае происходит углубление участков дна, дифференциация рельефа, во втором – крупные разломные зоны преобразуются в шхерно-озерные и шхерно-морские ландшафты. При этом за счет тектонического дробления происходит массовое образование валунно-глыбового материала.
Фиорды Фиорды – это длинные, узкие и глубокие морские заливы и проливы с крутыми берегами, сложенными кристаллическими породами. Высота надводных и подводных бортов фиордов достигает сотен метров, иногда 2-2,5 км. Фиорды теснейшим образом связаны с системами неотектонических разломов земной коры. Они вместе с их ответвлениями (или фиордами-проливами) пересекаются между собой, чаще всего под прямыми углами, образуя решетчатый в плане рисунок. Направление фиордов может резко, коленообразно меняться на 90 градусов, на отдельных участках отвесные борта фиордов резко сужаются с 10-15 км до сотни метров, что делает невозможным применение теории глубочайшего – до 2 км, ледникового выпахивания, крепчайших кристаллических пород. Анализ геологических данных и материалы дистанционных исследований показывают, что фиорды Мурманского берега, знаменитые норвежские фиорды и более мелкие их аналоги на берегах Белого моря и Ладожского озера, заложены по разломам –сдвигам и раздвигам. Активизация на неотектоническом этапе разломных зон, представляющих систему параллельных сближенных разрывов, и привела к образованию таких крупных отрицательных форм рельефа, как фиорды. В отличие от шхерного рельефа, в фиордах сдвиги и раздвиги имеют более глубокое заложение и их следует относить к категории глубинных разломов. Полировка бортов фиордов, штрихи и борозды на поверхности скал – это ординарные следы смещения по разломам. В капитальном труде «Природа и происхождение фиордов» (1913) выдающийся британский геолог Дж. Грегори показал, что фиорды развиты не только в областях четвертичного оледенения, но и во «внеледниковых» районах (Далматинское побережье, Греция, Турция, Корея, северо-западное побережье Испании). По данным Грегори, фиордовым побережьям внеледниковых районов также присущи бараньи лбы, штриховка и полировка коренных пород. Как следует из главы 1, никакого выпахивания покровные ледники не производят. Они даже не могут выпахать воду подледниковых реликтовых озер и, естественно, не могут выпахивать в кристаллических породах глубочайшие фиорды, шхеры, озерные котловины, бараньи лбы. Покровные льды лишь занимают доледниковые тектонические формы – грабены, древние долины, тектонические ущелья, они надежно предохраняют доледниковую поверхность от физического выветривания, от денудации.
О разломно - складчатом происхождении озовых гряд Первыми, кто подметил пространственную связь озовых гряд с неотектоническими разломами фундамента, были финские геологи Э. Хюппя, М. Харме и Х. Парма. Установив сопряжённость озов и активных разломов, они выдвинули новую гипотезу формирования озов, согласно которой, тектонические вертикальные движения по разломам кристаллического фундамента вызывали образование в теле ледникового покрова сети радиальных и поперечных трещин. Затем в процессе таяния ледника эти трещины заполнялись песчано – гравийными отложениями. Работы ряда учёных в восточной части Балтийского щита также подтвердили сопряжённость озов и озовых магистралей с неотектоническими разломами фундамента. При этом карельские учёные Г.С.Бискэ, Г.Ц.Лак, А.Д.Лукашов (1971) соглашаются с выводами финских геологов относительно нового механизма формирования озов и подчёркивают: “Озовые гряды Заонежья и Повенецкого залива протягиваются параллельно основным разрывным нарушениям. Наблюдения над ними позволяют утверждать, что озы не только зависят от морфологии поверхности коренного ложа, но и генетически связаны с такими структурными элементами, как тектонические разломы. Подвижки, прошедшие по тектоническим разломам в ледниковое время, могли воздействовать на ледниковый покров, формируя в нём системы трещин, впоследствии фиксируемых озами”. Их поддерживает Е. В. Рухина (1973), которая отметила совпадение ориентировки озов и разломов и пришла к выводу, что “образование озов связано с молодыми тектоническими разломами и подвижками вдоль них”, с последующим заполнением разломов в леднике песчано-гравийными отложениями.
Итак, согласно
этим заключениям, озы генетически связаны с неотектоническими разломами,
но являются ледниковыми по происхождению. Остаётся, однако, необъяснимым
источник поступления, в полученные таким сложным путём ледниковые
трещины, песчано-галечного заполнителя. Если учесть, что речь идёт о
материковом леднике, этот вопрос остаётся без ответа, так поверхностные
морены на покровных ледниках отсутствуют. К тому же для образования в
ледниковой толще протяжённых разломов и трещин нужны очень большие
перепады рельефа. Ледник — вязкопластичное тело и трещины Изучение разломов, к которым приурочены озы и озово - камовые магистрали, показало, что каких - либо существенных вертикальных перемещений одного борта разлома относительно другого не имеется (Чувардинский, 1998, 2000). Тип дислокаций по этим “озовым” разломам совсем иной, чем это требуется для ледниковой теории – это дислокации, вызванные горизонтальным тектоническим сжатием – преимущественно взбросо-сдвиги и надвиги. Причём взбросовоя составляющая реализовывалась в складкообразовании и скучивании надразломных рыхлых отложений. По исследованиям автора, сопряженность озовых гряд и разломов фундамента отчётливо устанавливается дистанционными методами и подтверждается геофизическими и буровыми работами (Чувардинский, 1998, 2000). Бурение показало, что неотектонические разломы и зоны дробления располагаются непосредственно под озами или следуют вдоль их более крутого склона. Важный материал для познания механизма формирования озов даёт изучения их внутреннего строения. Во всех случаях, если озы сложены осадками разного литологического состава, чередующимися в разрезе пластами песков, галечников, супесей, суглинков и гравийных отложений, устанавливается облекающее, антиклинальное залегание этих пластов. В некоторых разрезах озовые гряды имеют чешуйчато - складчатое строение, иногда отложения озов образуют диапировые структуры. Такое строение озов исключает возможность их образования потоково-ледниковым путём. С другой стороны, антиклинальное или чешуйчато-складчатое залегание слоёв, приуроченность озов к разломам, простирание их вдоль осевых линий разломов позволяет считать, что озы имеют тектоническое происхождение – их следует рассматривать как надразломные и приразломные складки продольного сжатия. Механизм формирования озов представляется следующим: при горизонтальных, тектонических сжатиях в зонах разломов происходит сближение и смыкание крыльев крутопадающих сбросо-сдвигов и инверсия их в надвиги и взбросо – сдвиги. При этом происходит скучивание (сжатие) в антиклинальные складки – пологие или более крутые – рыхлых отложений, перекрывающих зоны разломов, а также имеет место выдавливание материала из шовных зон разломов. В пользу рассмотрения озов как надразломных складок продольного сжатия свидетельствует и наличие на плоскостях раздела пластов зон притирания (зеркал скольжения), образующихся при изгибе четвертичной толщи, а также многочисленных микросбросов, гофрировки глинистых прослоев. Последнюю можно рассматривать как мелкую складчатость набегания, характерную для складок сжатия. В зависимости от строения зоны разлома – его ширины, протяжённости, степени тектонического сжатия и мощности перекрывающих рыхлых отложений — формировались озы различной ширины, высоты и длины. Расчёты показывают, что для образования оза высотой 10-15 м, при первоначальной мощности рыхлого чехла в зоне разлома 5-7 м, величина тектонического сжатия (сближения крыльев разлома, уплотнения зон трещиноватости) должна составлять 20-30 м. Рыхлые отложения в образовавшейся гряде сжатия принимают облекающие, антиклинальное залегание. Оно отчётливо видно в озах, сложенных слоистыми осадками или отложениями разного литологического состава. При сильных тектонических сжатиях, вызывающих в коренных породах значительные дислокации сдвиго-взбросового типа, происходит дальнейшая деформация надразломных отложений – формируемые озы изгибаются, сдваиваются и даже страиваются. Извилистость озовых гряд и их разная высота по простиранию обусловлены также неравномерной мощностью отложений, перекрывающих зону разлома, и разным типом тектонических дислокаций на различных участках разлома. Поскольку в пределах протяжённых зон разломов, занимающих пониженные участки щита, развиты разнообразные по генезису осадки – от речных и озёрных до морских, то озы на разных своих отрезках могут быть сложены различными по литологии, генезису и возрасту отложениями. Это и наблюдается в действительности. Озы чаще всего сложены песчано-галечными отложениями (с прослоями супесей и глин) озерно-аллювиального и морского генезиса. Последнее доказывается тем, что в разрезах ряда озов Карело-Кольского региона нередки находки раковин морских моллюсков. Желание выдать озовые гряды за творение ледника иногда приводит к большим казусам. Так, в крупном озе Верес - сельга на юге Кольского полуострова, представленном участникам VII Всероссийского совещания по четвертичному периоду (Апатиты, 2011), экскурсанты неожиданно обнаружили скопления морских раковин. Раковины залегали в гравийных песках в ядре оза, поперечное строение которого вскрыто карьером. Ранее в 1970 году в другом разрезе этого оза на участке Талый ручей геологи-съёмщики в слоях песков выявили морские (солоноводные) диатомовые водоросли. Высота данного оза до 30 м, протяжённость более 60 км, он сопряжен с неотектоническим сдвигом и имеет то же юго - восточное простирание. Эта гряда имеет тектоническое происхождение – она является надразломной антиклинальной складкой продольного тектонического сжатия. В складкообразование были вовлечены морские отложения, перекрывающие зону сдвига.
Можно заметить, что в “Путеводителе экскурсий” (2011) данный В заключение следует указать на отсутствие озов у края современных ледников, как покровных, так и горно-долинных, тогда как на Балтийском щите они являются непременным элементом местных ландшафтов.
Друмлины Грядовые комплексы рельефа, относимые к друмлинам, широко развиты на Балтийском щите. Они нередко образуют целые поля, в которых гряды ориентированы в определенном направлении, будучи параллельны (или субпараллельны) друг другу. Размеры таких друмлиновых полей составляют в ширину до первых десятков километров и в длину до нескольких десятков и иногда сотен километров. По существу такие грядовые комплексы нередко определяют ландшафт страны, составляя характерную особенность ее рельефа. Примером является Карелия. В ее северной части поля друмлинового рельефа имеют широтное и субширотное простирание – восточное и северо-восточное. Для центральной части Карелии ориентировка друмлиновых полей субмеридиональная – с северо-запада на юго-восток. Гряды в комплексе такого рельефа имеют длину от сотен метров до 2-3 км, высоту от нескольких метров до 50-70 (иногда 100) метров, ширину – 200-500 м. Крутизна склонов гряд от 20 до 40-50о (имеются гряды с отвесными склонами). Межгрядовые понижения имеют ширину от 100-200 м до 500-800 м и большей частью заболочены, к ним приурочены многочисленные озера. Если гряды в полосе развития друмлинового рельефа сменяют друг друга по простиранию, то межгрядовые понижения прослеживаются почти беспрерывно. Строение (сложение) друмлинов на Кольском п-ове и в Северной Карелии различно. Одни друмлины сложены коренными породами, другие имеют коренное ядро или нацело сложены четвертичными отложениями. Главнейшей чертой строения друмлинового рельефа является четкая зависимость простирания гряд (и лобжин) от разломно-тектонического строения фундамента и чехла. Прямая зависимость простирания грядовых комплексов друмлиновых полей от проявлений новейшей разрывной тектоники устанавливается как наземными исследованиями, так и дешифрированием аэро - и космоснимков. Исследования, проведенные мной на Кольском п-ове и в Северной Карелии, показывают, что в контуре полей развития друмлинового рельефа сеть разрывных нарушений не только соответствует простиранию гряд и ложбин, но и приобретает доминирующее направление (северо-запад Кольского п-ова, полоса озеро Имандра – Канозеро – Порья губа, озеро Кереть – губа Чупа и т.д.). Особенно четко эта зависимость проявлена в Карелии (Карельском мегаблоке), где простирание разрывной сети, соответствующее простиранию грядового друмлинового (сельгового) рельефа – С3 310-320о составляет около 85%. В Ладожском мегаблоке северо-западное простирание разломных линий, соответствующее простиранию сельгового рельефа, достигает более 90% (Чувардинский, 1998). Каков же механизм образования друмлинового рельефа? На этот счет существует несколько гипотез, но все они, так или иначе, связывают его формирование с деятельностью материковых ледников. Этим теориям присущи следующие недостатки: 1) не учитываются физико-механические свойства льда и реальные механизмы движения ледников, свидетельствующие, что ледники не в состоянии выпахивать ни коренные, ни валуносодержащие породы; 2) утверждая ледниковый генезис друмлинов, авторы таких теорий не рассматривают тектоническое строение фундамента, не анализируют явную связь систем разломов с простиранием друмлиновых полей. Грядовый (друмлиновый) рельеф и система сближенных линейно ориентированных разрывов составляют единую парагенетическую систему. При этом линейные, параллельные разрывы проходят по межгрядовым понижениям, а поперечные разрывы разбивают гряды на отдельные отрезки (Чувардинский, 1998). Системы линейных разрывов, формирующих гряды и ложбины, секут все метаморфические и интрузивные образования архея и протерозоя. Они могут совпадать с простиранием докембрийских складчатых структур на их отдельных отрезках, идти поперек или под острым углом к ним. Линейно ориентированные вдольгрядовые разрывы относятся к системе малоамплитудных сдвигов. Сдвигами являются и системы сближенных параллельных разломов, формирующих сельговый рельеф Северного Приладожья. На хорошо обнаженных участках в бортах сдвигов фиксируются зеркала скольжения со штриховкой, ориентированной горизонтально – вдоль линий тектонических смещений. При наличии маркирующих горизонтов устанавливается и амплитуда сдвиговых смещений. В районе Порьей губы на юго-востоке Кандалакшского грабена она составляет десятки метров, а на северо-востоке Кольского п-ова смещения по сдвигам, формирующим друмлиновый рельеф, достигают первых сотен метров. В полосе классического (по Н.Н.Арманд) друмлинового рельефа, развитого в районе Лявозеро -Контозеро (центральная часть северо-востока Кольского п-ова) Л.М.Граве (1966) было установлено около 100 разрывов с горизонтальным (сдвиговым) смещением по разломам, формирующим этот друмлиновый рельеф. Зафиксированные неотектонические сдвиговые горизонтальные смещения имеют амплитуды от 200 до 540 м., при этом Л.М.Граве отмечает существование также и вертикальных смещений с амплитудой до нескольких десятков метров. Надвиги и взбросы, моделирующие поверхность друмлинов и усложняющие их внутреннее строение, наблюдаются и в друмлинах, сложенных рыхлыми отложениями. По данным С.И.Рукосуева (1982, 1986) в Карелии друмлинам, сложенным “мореной”, присуще чешуйчато-надвиговое и чешуйчато-складчатое строение (которое он объясняет малопонятным действием ледника). Это указывает на то, что друмлины, сложенные “мореной”, при своем формировании испытывали те же (или близкие) тектонические напряжения, что и составляющие с ними единые поля, скальные и полускальные друмлины. Мною также изучался друмлиновый рельеф полуострова Рыбачий. Друмлины хорошо выделяются на аэроснимках и по морфологии близки обширным друмлиновым полям в северной части Канадского щита (аэрофотоснимки этих полей приведены в книге “Ледниковое наследие Канады” (Prest, 1983). Рыбачинские друмлины сложены осадочными образованиями рифея — песчаниками и глинистыми сланцами. Выделяются две обширные друмлиновые полосы, имеющие различное простирание: полоса друмлинов в восточной части полуострова ориентирована на северо-восток, а простирание друмлинов в западной части полуострова – северо-западное (рис.21).
Рыбачинские
друмлины представляют собой серию параллельных гребневидных и
валообразных открытых антиклинальных складок – симметричных,
ассиметричных и моноклиналей. Складки сложены рифейскими песчаниками и
глинистыми сланцами и имеют следующие размеры: высота от Таким образом, имеются различные типы друмлинов, но всех их объединяет тектоническое происхождение – они возникли в результате горизонтального тектонического сжатия. На участках выхода кристаллического фундамента на поверхность формировались скальные друмлины с бараньими лбами, на участках, где фундамент перекрыт чехлом рыхлых отложений или рифейскими осадочными толщами, формировались друмлины складчато-чешуйчатого и складчатого типа.
Конечно-моренные гряды на Балтийском щите На Балтийском щите наиболее известны три крупных системы “конечно-моренных” гряд: Сальпаусселька в Финляндии, Терские Кейвы на Кольском полуострове и Ра в Норвегии и Швеции. Сальпаусселька. Состоит из системы трех дугообразно расположенных гряд, длиной до 500 км, пересекающих южную часть Финляндии с юго-запада на северо-восток. В рельефе хорошо выражены две гряды. Их высота от 20 до 80 м, ширина от десятков до сотен метров, иногда 2-3 км. Большая часть разреза гряд сложена песками, гравийниками, галечниками, в ее строении участвуют и валунные пески (”морена”), которые переслаиваются с прослоями слоистых, перемытых песков. В некоторых разрезах Сальпауссельки установлено, что галечники и пески имеют морской генезис (Нуурра, 1966). Касаясь механизма образования гряд Сальпаусселька, М.Эскола (1994) прямо указывает: “Материковый лед выбороздил в кристаллических породах озерные бассейны, расположенные в северо-западном и юго-восточном направлениях, в связи с чем, после того, как движение материкового льда остановилось, у края ледника скопились окраинные формации гряд Сальпаусселька.” Механизм общепринятый, но остается загадкой отсутствие каменно-валунного материала, выпаханного, выборожденного ледником и предназначенного для построения “конечно-моренных” гряд Сальпаусселька. Неужто ледник перемолол кристаллические породы до состояния гравия, гальки и песка и не оставил ни глыб, ни валунов, но сохранил остатки морских раковин. Ключ к познанию генезиса гряд лежит в изучении их стуктуры и структуры фундамента. Установлено, что отложения, слагающие гряды Сальпаусселька, имеют чешуйчато-надвиговое строение (Saarnisto, 1985), и кроме того, гряды приурочены к крупным дугообразным разломам. Первоначально такую зависимость подметил А.Таммекан, писавший, что гряды Сальпаусселька лежат в контуре протяженной зоны, в пределах которой проходит граница раздела аномалий силы тяжести. К северу от системы гряд гравиметровые аномалии положительные, к югу от них – отрицательные. По мнению А.Таммекана, это связано с тенденцией к поднятию южной части Финляндии. По данным В.Е.Гендлера, в пределах южной Финляндии к крупной разломной зоне “оказываются приуроченными крупные полосы развития флювиогляциальных отложений – гряда Сальпаусселька. Такая приуроченность вряд ли является случайной. Вероятно, следует предположить возможность подвижек по разломам во время образования этих отложений”. Этот вывод подтверждается и данными космической съемки: на космоснимках отчетливо видна структурно -тектоническая предопределенность гряд Сальпаусселька, приуроченность их к дугообразным разломам фундамента. Учитывая надвигово - чешуйчатую внутреннюю структуру гряд, их приуроченность к дугообразным разломам в фундаменте, данный комплекс следует рассматривать как надразломные валы сжатия, фиксирующие систему дугообразных разломов надвигового типа. Гряды Терские Кейвы. Система “конечно-моренных” гряд Терские Кейвы прослеживается вдоль южного и юго-восточного побережья Кольского полуострова. Выделяются три субпараллельные гряды. Протяжность наиболее крупной из них – Северной, более 250 км. Высота гряд колеблется от 15-20 до 60 м, ширина – от 100-150 до 400-700 м. На разных своих отрезках эти образования сложены перемытыми гравийными песками, галечниками, “мореной”, ленточными глинами и супесями. При работах 1972 и 1977 г.г. в разрезах гряд, прорезаемых р. Стрельной, мной установлено, что отложения имеют антиклинальное залегание (Северная Кейва) и им присуща сильная дислоцированность (Вторая Кейва). В ленточных глинах северной гряды выявлен комплекс морской и солоноватоводной диатомовой флоры, а в валунных суглинках и гравийных песках Второй гряды – комплексы фораминифер и раковин морских моллюсков. Раковины имеют различную сохранность – от целых створок циприн, а также балянусов в “морене”, до раковинного детрита в гравийных отложениях (Чувардинский, 1973). В разрезе самой южной гряды (Морская Кейва) в районе устья р.Поной в 30-метровой толще песков и в перекрывающих их ледниково-морских валунных суглинках, был выявлен комплекс фораминифер и радиолярий (Чувардинский, 1973). Для понимания механизма формирования гряд большое значение имеет их приуроченность к дугообразным разломам, вдоль которых простираются эти гряды. Особенно хорошо картируется региональный Турий - Нижнепонойский разлом (сдвиг-надвиг), вдоль которого вначале развита система озов, а затем (к востоку от р.Варзуга) гряда Северная Кейва. Приуроченность гряды к Турий - Нижнепонойскому разлому отмечается многими геологами. Как пример воздействия четвертичной разрывной тектоники на формирование рельефа, на подпруживание этими грядами озер, лежащих к северу от них, данный разлом вошел в учебное пособие “Методы структурной геологии и геологического картирования” (Кушнарев и др., 1984). Буровые работы, проведенные на Пялица - Пулонгском отрезке Северной Кейвы, показали, что под ней расположена зона интенсивного тектонического дробления коренных пород. Имеющиеся материалы позволяют рассматривать систему гряд Терские Кейвы как надразломные и приразломные валы продольного сжатия. Они сформировались в результате горизонтального тектонического сжатия шовных зон разломов и надвигания южных крыльев региональных разломов на северные. Морские и континентальные отложения, перекрывающие разломно - шовные зоны, были скучены в гряды с образованием в них вторичных чешуйчато - надвиговых и разрывных структур. Образования шовных зон разломов – брекчия трения, были выдавлены и составили ядро гряд. По этой причине отложения внутренних частей гряд в ряде разрезов характеризуются существенными содержаниями золота. Гряды Ра. “Конечно-моренные” гряды ледниковой стадии Ра развиты в южной части Норвегии и в Средней Швеции. Они как бы оконтуривают Норвежский трог с северо-востока и северо-запада. Общая протяженность пояса конечно-моренных гряд не менее 300 км. По материалам, опубликованным У. Хольтедалем (1958), высота гряд обычно составляет 20-40 м, ширина – порядка 500-800 м. Большой интерес представляет их внутреннее строение. По тем же данным, на одних участках гряда сложена безвалунными глинами и с поверхности перекрыта тонким маломощным слоем галечников (“оболочка” Ра). В других разрезах ядро гряды также сложено безвалунными и слабовалунными глинами, перекрытыми уже мощной, до 10 м и более, толщей песков, галечников, гравийных песков. В разрезах отмечаются и ленточные глины, содержащие раковины морских моллюсков. По данным разбуривания шведской части Ра, где она известна под названием Среднешведская конечная морена, также под слоем галечников и гравия, слагающих верхнюю часть разреза гряды, вскрыта мощная толща безвалунных глин, кровля которых параллельна поверхности гряды (Johansson, 1957). Итак, относительно глинистого ядра гряд все отложения занимают облекающее антиклинальное положение и, как и само ядро, повторяют внешние контуры гряды. На многих участках гряды, в глинах, слагающих ее тело, обнаружена обильная морская фауна – хорошо сохранившиеся раковины морских моллюсков (портландии, макомы, циприны, иольдии, мидии) (Хольтедаль, 1958). Какое же участие в создании этих “конечно-моренных” гряд принимал ледник? “Морена” в их строении не участвует, ядро гряд слагают морские глины, с поверхности их перекрывают пески, галечники, гравийники, которые И.Фогт и другие норвежские геологи, относят, как и глины, к морским отложениям. Как и в случае с Сальпаусселька, вопрос об отсутствии морены в “конечно-моренных” грядах Норвегии и Швеции остался без ответа. Другая важная особенность строения гряд – их антиклинальная структура, указывает на участие в их формировании тектоники горизонтального сжатия. Эта тектоника постседиментационная. Смятие в открытую антиклинальную складку толщи морских глин, галечников и гравийников произошло уже после их отложения. Возраст протяженного пояса антиклинальных гряд, известных под названием Ра и Среднешведские конечные морены – голоценовый.
Конечно-моренные пояса в центре восточной части Кольского полуострова В вышедшей в 1999 году монографии М.Г. Гросвальда “Евразийские гидросферные катастрофы и оледенение Арктики” приведена карта-схема, из которой следует, что в центре восточной части Кольского полуострова преимущественно в пределах Кейвской геоструктуры развиты весьма крупные и протяженные пояса конечных морен и не менее мощные пояса гляциодислокаций. По утверждению ученого, все эти грандиозные сооружения – творение Баренцево - Карского ледникового покрова, якобы надвинувшегося на Балтийский щит с шельфа этих морей совсем недавно – в голоцене. Надо заметить, что до сих пор никто из исследователей во всем этом обширном районе не отмечал каких-либо конечных морен и поясов гляциодислокаций. Но что же в действительности представляют собой пояса конечных морен и гляциодислокаций, выдаваемых учеными Института географии РАН (в лице его наиболее видных представителей — М.Г. Гросвальда и редактора книги академика В.М. Котлякова) за крупное научное открытие. Наземные исследования автора и материалы геологосъемочных и поисковых работ вполне определенно показывают, что за гряды конечных морен и пояса гляциодислокаций ученые приняли денудационно-тектонический рельеф кристаллических пород. Так, образования “второго продольного пояса конечных морен” на самом деле представляют собой отпрепарированные денудацией пологолежащие кианитовые и кианит-ставролитовые сланцы верхней части свиты Кейв. Селективная денудация здесь привела к формированию полосы грядово - куэстового рельефа, сложенного докембрийскими породами. Что касается “первого продольного пояса” (по Гросвальду, это грандиозный пояс гляциодислокаций), то строение его следующее. Северная ветвь пояса представлена денудационными грядами-куэстами, сложенными кианитовыми и ставролитовыми сланцами свиты Кейв, а центральная – наиболее выразительная – представляет собой отпрепарированные денудацией многочисленные дайки и силлы метагаббро-диабазов. Силлы выступают в рельефе в виде различной формы гряд, нередко имеющих форму “конечных морен” и “напорных гляциотектонических сооружений”, к тому же по большей части вогнутой стороной обращенных на северо-восток, что позволяет сторонникам ледниковой теории ссылаться на движение ледника с северо-востока – со стороны моря (рис.22). Южная полоса гляциодислокаций Гросвальда отвечает приконтактовой зоне пород Кейвской серии и крупных интрузий щелочных гранитов с осадочно-вулканогенными породами Имандра-Варзургской серии. С селективной денудацией последних связано формирование гривного рельефа, принятого ученым за “прочие моренные гряды”. При этом “моренные гряды” сложены эффузивными породами – метадиабазами, мандельштейнами, зелеными сланцами, а понижения между гривами образовались при денудации чередующихся в разрезе пластов туффитов, карбонатно-хлоритовых сланцев, доломитов. Итак, мощные конечно-моренные пояса и широкие полосы гляциодислокаций Гросвальда, по существу, являются химерическими – они сложены кристаллическими породами архея и протерозоя. Ученые Института географии РАН были не первыми, кто выходы кристаллических пород принял за конечные морены. Так, М.К.Граве и А.Д.Арманд в “Атласе Мурманской области” (1971) дайки долеритов, пересекающие губу Ивановскую, изобразили конечными моренами (Чувардинский, 2000). В этом же атласе мощный “конечно-моренный” пояс показан по южному и северному берегу губы Териберской Баренцева моря. Исследования, проведенные автором в этом районе в 2000 г., свидетельствуют, что, фактически на месте “конечных морен” идут сплошные коренные выходы архейских гранитоидов, образующих серию сбросовых уступов высотой 20-90 м. Сбросы формируют берега и саму впадину губы Териберской, на их неприступных обрывах функционируют птичьи базары. В заключение следует напомнить, что покровные льды Антарктиды и Гренландии в своем разрезе и в придонных слоях не содержат грубообломочного материала и не могут сформировать конечные морены и обычную для Балтийского щита валунно - глыбовую “морену”. То редкое пылевидное вещество, которое содержится в покровных льдах, при их таянии может дать лишь крайне маломощный разрозненный чехол пылевидного мелкозема.
Троги По ”Гляциологическому словарю” (1984), троги - это ледниковые долины корытообразной формы, своим происхождением обязанные ледниковому выпахиванию. В этой формулировке правильна лишь констатация корытообразной формы долины. Исследования акад. Н.А. Шило (1981) в горах северо-восточной Азии и в Альпах показали, что ледники принимают определенное участие в формировании троговых долин, но совсем не такое, какое им приписывают. Прежде всего, горно-долинные ледники наследуют древние долины, имеющие эрозионно-тектоническое происхождение. Большая ширина и корытообразная форма ряда горных долин связана с процессами морозного выветривания и разрушения горных склонов, нависающих над долинными ледниками. Активное разрушение горных склонов долин вызывает обрушение и осыпание обломочных масс на поверхность ледника, который ” как лента транспортера уносит их вниз. Долины не загромождались обломочным материалом, их склоны, оставаясь крутыми, быстро отступали. Они приобретали большую ширину и поперечный профиль напоминающий корыто: плоское дно и крутые борта”. Н.А. Шило и И.Д. Данилов (1984) указывают: ”Признавать способность ледниковых масс механически разрушать горные породы – значит приписывать им мифические свойства. Благодаря тому, что ледники не выпахивают свое ложе, во многих троговых долинах, ныне свободных ото льда, сохранились древние речные отложения и связанные с ними россыпи золота и других ценных полезных ископаемых ”. К настоящему времени собрано немало данных, доказывающих, что троговые долины своим формированием обязаны разрывной тектонике и склоновым процессам, моделирующих тектонические уступы. Природа сама ставит эксперименты, помогающие понять загадку трогов. Вот пример с одним из самых крупных ледников Альп – Ронским. В 1825 году швейцарский художник выполнил детальную зарисовку Ронского ледника. Хорошо видно, что ледник мощным потоком спускается в долину р. Рона. А вот фотография этого ледника, снятая в 1980 году с того же места, что и рисунок 1825 года. За 150 лет ледник освободил отрезок долины Роны, и, что еще более важно, полностью обнажил тектоническое ущелье (см. иллюстрации на с. 236 в книге Л.Д. Долгушина и Г.Б. Осиповой «Ледники»(1989). Покинутое ледником ущелье имеет высокие вертикальные борта, на стенках которых видны тектонические зеркала скольжения. В четвертичный период ледник находился под постоянным движением, многократно наступал и отступал и мог выпахать тектоническое ущелье и превратить его в трог. Но он, наоборот, хорошо сохранил первозданное лицо тектонического ущелья и не занимался не свойственным ледникам выпахиванием коренного ложа. Кары и цирки В настоящее время мало кто из геоморфологов и геологов связывают формирование каров и цирков с ледниковым выпахиванием, однако палеогеографы используют эти формы рельефа для доказательства древних оледенений. Изучение каров в природных условиях показало, что первоначальное их образование обусловлено наличием тектонических ниш, заложенных по зонам тектонической трещиноватости и систем разрывов (Н.В. Башенина, В.В. Тыханович, С.А. Стрелков). Дальнейшее развитие каров происходило в условиях нивации и процессов морозного выветривания. Стимуляторами процессов нивации могли быть как многолетние снежники, так и каровые ледники.
О происхождении конечно - мореных поясов на Восточно-Европейской платформе Общепринято, что в четвертичное время мощные ледниковые покровы надвигались на Восточно-Европейскую (Русскую) равнину со стороны Фенноскандии. Наиболее яркими и убедительными доказательствами вторжения ледников считаются «конечно - моренные» («краевые») образования, представляющие собой протяженные холмисто - грядовые пояса (холмистые валы). Они достигают в длину до десятков и даже сотен километров, при относительной высоте во многие десятки метров, а местами до 120-175 м и в плане имеют линейные, дугообразные или фестончатые формы. Согласно многочисленным научным статьям, учебникам по общей и четвертичной геологии, справочным пособиям, «конечные морены» Русской равнины являются ледниково-насыпными образованиями, они сформировались путем сгруживания разнообразного материала, принесенного покровными ледниками. Такой насыпной механизм их формирования принят по аналогии с горными ледниками, на поверхность которых в изобилии поступает валунно-глыбовый и другой материал за счет обрушения нависающих горных склонов. Но неожиданно произошел кардинальный пересмотр общепринятого механизма образования «конечно-моренных» поясов наших равнин. Развернувшиеся в 1970-1990 годах геофизические, геологические и геоморфологические исследования с широким применением бурения и дистанционных (космоснимки, аэроснимки) методов, выполненные коллективами геологов в разных районах Восточно-Европейской платформы, неожиданно показали, что «конечно-моренные» пояса сложены не насыпной мореной, а дислоцированными породами кайнозоя, мезозоя и даже палеозоя. Более того, была установлена приуроченность краевых поясов к зонам разломов преимущественно субширотного простирания. Исследователи, установившие эти и ряд других важных закономерностей, тем не менее, не отказались от ледникового генезиса этих поясов. Была выдвинута новая гипотеза их формирования ─ гляциотектоническая. Отошла в прошлое старая, добрая теория ледниково-насыпного механизма образования краевых поясов. Теперь ледниковому покрову на границах оледенений и стадий предстояло выпахивать, отторгать, собирать в складки породы платформенного чехла, действовать наподобие бульдозера, напором. Своеобразно был разрешен и вопрос сопряженности краевых образований и зон разломов: ледник использовал эти разломы как ослабленные зоны, благоприятные для более легкого отторжения горных пород. На совещаниях по краевым образованиям в 1985 и 1990 гг. гляциотектонические воззрения господствовали уже практически безраздельно, так же как до этого господствовала теория ледниково-насыпного происхождения краевых поясов. Вместе с тем, и это надо признать, сторонниками новой концепции был собран огромный фактический материал по строению «конечно-моренных» образований. Ими было доказано чешуйчато-складчатое строение этих сооружений, доказана приуроченность их к сквозьчехольным разломам фундамента, активным на неотектоническом этапе.
Западная часть Восточно-Европейской платформы. Беларусь Наиболее интересные данные по строению «конечно-моренных» образований получены для территории Беларуси, в пределах которой расположены крупные «конечно-моренные» пояса — возвышенности Минская, Новогрудская, Ошмянская, Оршанская, Волковысская, а так же Копыльская и Мозырская гряды. Эти пояса принято рассматривать в качестве границ оледенений нескольких ледниковых эпох и их крупных стадий. По данным Э.А. Левкова (1980), в Беларуси «максимальные и стадиальные границы распространения разновозрастных ледниковых покровов совпадают с разрывными нарушениями, установленными в коренных породах. Наиболее достоверно такое совпадение может быть доказано для последнего (валдайского) оледенения». Устанавливаются совпадения краевых образований, а также озов с разломами, в том числе «их размещение над разломными зонами и совпадение по ориентировке». Более того, геологические материалы, в том числе бурение показывают, что «дислокации складчато - чешуйчатого типа, характерные для краевых образований отчетливо тяготеют к разрывным зонам. Эти разломы устанавливаются как в пределах выступов кристаллического фундамента, так и на рубеже крупных положительных и отрицательных структур…, разрывы зачастую прослеживаются в осадочном чехле с заметным смещением вплоть до фундамента». Важные сведения по строению краевых образований приведены Л.А. Нечипоренко (1985), который пришел к следующим выводам: «На размещение краевых гряд Белоруссии прямое влияние оказали структуры фундамента. Установлено, что краевые ледниковые формы, как правило, приурочены к наиболее поднятым участкам кристаллических пород и к зонам активизировавшихся дизъюнктивных нарушений, реже они расположены на некотором удалении от разломных зон». И далее: «Краевые образования Оршанской возвышенности как бы прислонены с северо-запада к Центрально-Оршанскому горсту и северному его разлому…» На доминирующую роль разломной неотектоники в формировании краевых образований на севере Беларуси указывает В.Н. Губин (1990), согласно данным которого «рельеф краевой зоны поозерского оледенения отличается дискордантностью, наименьшей устойчивостью. Это обусловлено широким развитием здесь новейших тектоно - динамических процессов, вызванных позднечетвертичным тектогенезом и ротационным режимом земной коры». «В полосе краевых образований, - указывает далее В.Н. Губин, -геодинамические зоны сопряжены с участками новейшей тектонической активизации крупных разломов…» Выводы В.Н. Губина подтверждаются работами Б.Н. Гурского и Р.И. Левицкой (1990), которые на материалах исследований более широкого регионального плана пришли к следующему важному заключению: «Формирование краевых образований происходит под влиянием ряда факторов. Определяющим из них является тектонический, который часто проявляется в особенностях пространственного положения наиболее крупных краевых зон, отвечающих границам оледенений и крупных стадий. Особенно тесная связь существует между проявлениями неотектонической активности и главнейшими особенностями строения краевых образований (например, Белорусской гряды)». Сопряженность разломов фундамента и краевых образований в южной части Беларуси доказывается в работе А.В. Матвеева (1985). Согласно его данным, «краевые образования, как правило, совпадают с зонами дизъюнктивных нарушений, активизировавшихся на неотектоническом этапе, при этом, чем значительнее была амплитуда движений, тем грандиознее возникали гряды». Новые данные по строению Ошмянской зоны краевых образований приводит Е.Н. Комаровский (1990), по материалам которого «рассматриваемые краевые образования расположены… в тектонически нарушенной зоне северо-восточного борта Воложинского грабена. В литосфере здесь проявляется Ошмянская зона древних глубинных разломов, по которой развиты неотектонические дислокации». Кроме того, в пределах Ошмянской разломной зоны отмечена связь геологического строения краевых возвышенностей со структурой коренного основания, а мощные толщи отложений, имеющих чешуйчато- надвиговое строение « сосредоточены над разрывными нарушениями и совпадают с ними по ориентировке». В заключении указывается: «Отмеченные соотношения краевых ледниковых образований и структуры коренного основания позволяют объяснить пространственное размещение, форму и стиль строения краевых образований активизацией древних разрывных нарушений Ошмянской зоны в антропогене». Итак, факты определенно свидетельствуют о тектоническом генезисе краевых образований. С неотектоническими движениями по разломам связано не только расположение краевых образований, но их морфология и даже стиль строения. Чего же более? И, тем не менее, авторы, получившие эти ценнейшие фактические данные, стоят на позиции ледникового («гляциотектонического») генезиса краевых образований. Из белорусских исследователей, только один Н.А. Капельщиков (1976) не пал ниц перед ледниковой теорией. На основании своих полевых работ, проведенных в белорусском Полесье, он установил, что краевые гряды и песчаные грядово-холмистые комплексы «являются одним из признаков проявления в современной поверхности трещино - разрывной тектоники коренных пород». Выделяемые ранее формы ледникового рельефа имеют эрозионно-тектоническое происхождение.
Прибалтика На основании исследований в Прибалтике и в Подмосковье, А.И. Гайгалас и М.И. Маудина (1990) пришли к выводам, что в этих разобщенных районах краевые образования имеют много общего. Ими установлено, что формирование «чешуйчатых и отторженцевых конечных морен происходило на границах тектонических блоков (разломов)». Ими установлено, что в краевых моренах, сопряженных с зонами разломов, имеется примесь «глубинных элементов - галлия, бария, иттрия, иттерия и др.». Они подтверждают тектоническую природу фестончатости краевых образований (которая обычно используется для доказательства ледникового генезиса конечных морен). «Фестончатый рисунок краевых ледниковых образований в плане отражает тектоническую структуру фундамента», - пишут А.И. Гайгалас и М.И. Маудина, связывая затем тектонические движения с ледниковой нагрузкой. Широко известные конечно-моренные образования Синие горы (Синемяэ) на северо - востоке Эстонии оказались сложенными дислоцированными породами кембрия и ордовика. Геологическим картированием с применением бурения было установлено, что дислоцированная полоса сопряжена с зоной разрывных нарушений, ограничивающих эту структуру с северо-востока. Кроме того, севернее Синих гор установлено складкообразное поднятие, в осевой части которого выходят отложения ордовика и кембрия, что позволило Э.Ю. Саммету (1964) высказать предположение о неотектонической природе Синих гор. Геолого-геофизические работы, проведенные А.И. Шляупой (1993) показали, что рельеф Литвы и Латвии, в том числе краевые образования, обязаны неотектоническим движениям, новейшей активизации сквозьчехольных разломов. Но, как и в случае с Н.А. Капельщиковым в Беларуси, выводы А.И. Шляупы не нашли поддержки среди четвертичников.
Центральная и северная часть Русской платформы На “Карте поясов краевых образований…” (Е.П. Заррина, Д.Д. Квасов, И.И. Краснов) к поясам краевых образований московского оледенения и его стадий отнесены Смоленско-Московская возвышенность (длиной более 500 км) и Клинско - Дмитровская гряда. Исследования, проведенные М.П. Гласко и Е.Я. Ранцман (1992) не подтверждают этого. По полученным данным, «Смоленско-Московская возвышенность, Клинско - Дмитровская гряда и Окско-Москворецкая возвышенность приурочены к зонам сочленения крупных тектонических структур платформы, которые отличаются значительными амплитудами смещения поверхности фундамента.…Следовательно, пишут они, формирование этих морфоструктур обусловлено активностью дизъюнктивных нарушений фундамента, которые сквозь платформенный чехол отражаются в современном рельефе». Как уже указывалось, к выводам о зависимости краевых образований Подмосковья (и Прибалтики) от структуры фундамента пришли А.И. Гайгалас и М.И. Маудина. Пионерной работой, в которой установлена прямая связь «конечно-моренных» образований с разломами фундамента, является большая статья В.И. Бабака, В.И. Башилова и Н.И. Николаева (1982). Проведя полевые работы, проанализировав геологические и геофизические данные, а также выполнив большой объем работ по дешифрированию аэроснимков нечерноземной зоны РСФСР, авторы пришли к выводу о разломно - блоковом строении этой территории и установили «… зависимость распределения конечных ледниковых образований от живущей блоковой структуры фундамента». Подтверждено также, «что структуры новейшего этапа развития типа валов и приуроченные к ним локальные положительные структурные формы осадочного чехла располагаются над разломами фундамента, оправдывая их характеристику как приразломных структур, связанных с движениями отдельных блоков фундамента».
Северная часть Украинского щита Сопряженность краевых образований и разломов фундамента отмечается и на Украине. По данным В.П. Палиенко (1987), в северной части Украины «границы распространения краевых ледниковых образований контролируются крупными разломными нарушениями. Значительная часть краевых ледниковых образований напорного типа образовались на стыках морфоструктур, испытавших контрастные неотектонические движения…, причем большинство из этих образований сосредоточено вдоль зон разломных нарушений». В.П. Палиенко также установил, что «приразломные напорные краевые ледниковые образования чаще всего наблюдаются в пределах крупных трансрегиональных шовных зон, характеризующихся мелкоблоковой структурой и повышенной неотектонической мобильностью». Установлено также, что Каневские и Ольшанские дислокации приурочены к Головановской шовной зоне, дислокация горы Пивихи к Западно-Ингулецкой шовной зоне. Ряд краевых образований « приурочен к активным в четвертичное время брахиантиклинальным структурам». Однако не все украинские геологи считают нужным привлекать ледник, чтобы установить генезис подобных структурных форм рельефа. Геологические, геоморфологические и буровые работы, приведенные в северной части Украинского щита позволили установить, что краевые “ледниковые образования”, другие типы “ледникового” рельефа, в том числе гляциодипрессии “созданы движениями неотектонических структур и представляет собой тектонопары, приуроченные соответственно к зонам сжатия и растяжения” (Тимофеев и др, 1990). Изложенные данные по строению и закономерностям размещения краевых ледниковых («конечно-моренных») образований на Восточно-Европейской равнине имеют первостепенное значение для установления действительного их генезиса. Эти данные могут быть кратко подытожены. 1. Установлена приуроченность краевых ледниковых поясов к сквозьчехольным платформенным разломам и доказана сопряженность тех и других. Приведены доказательства неотектонической активизации разломных зон фундамента — тех из них, которые коррелируются с краевыми образованиями. Более того, установлено, что новейшие тектонодинамические процессы вызывали формирование не только «конечно- моренных» (краевых) поясов, но и обуславливали особенности их структурного строения. 2. Доказано чешуйчато-надвиговое строение грядово-холмистого рельефа «конечно-моренных» (краевых) поясов. Дислоцированные пласты (скибы, чешуи) частью имеют моноклинальное залегание, частью собраны в антиклинальные складки продольного сжатия с пологими или крутыми крыльями. Дислоцированные пласты сложены породами платформенного чехла — кайнозойскими, мезозойскими и палеозойскими. 3. В системе краевых образований выделяется две категории разрывных структур: сквозьчехольные разломы фундамента, на которые «насажены» краевые образования и вторичные разрывы зон динамического влияния осевых разломов фундамента. С осевыми и оперяющими разломами связаны отторженцевые фации краевых образований. Итак, мы видим, что сторонники ледниковой теории собрали богатый материал по строению краевых образований, и, что самое главное, они установили непосредственную их связь с неотектоническими разломами фундамента и чехла платформы. Можно сказать, краевые гряды и другие “гляциотектонические” образования образуют единые парагенезисы с неотектоническими разломами и что движения по разломам приводят к нарушению, к дислоцированию пород чехла и скучиванию их в грядово-холмистые приразромные и надразломные комплексы. Но сторонники ледникового учения не могут поступиться принципами и даже не пытаются объяснить явления, происходящие в платформенном чехле, с тектонических позиций. Ледниковое воздействие на платформенный чехол Русской равнины нередко видится настолько мощным, что даже основоположники концепции об огромной напорной и выпахивающей деятельности покровных льдов нередко приходят в растерянность и не могут найти вразумительного ответа. Так, А.И.Москвитин (1938) пишет о «непонятности перемещения ледником целых гор», а В.Г. Хименков (1933), констатирует, что «проявления механической роли ледников в Подмосковном крае настолько грандиозны, что мы становимся перед ними в тупик». Но может быть покровные ледники действительно могут выполнить возложенную на них грандиозную работу? Очень хорошо, что на Земле имеются мощные материковые льды и ледниковые купола и сама природа даёт ответ на этот вопрос. К настоящему времени усилиями гляциологов и буровиков, геологов и инженеров изучена физика и динамика ледников и произведено их разбуривание. Вот результаты этих новейших исследований. Установлено, что покровные ледники движутся посредством вязко-пластичного течения льда и скольжения элементарных пластинок льда по внутриледниковым сколам. Скорость движения значимо меняется по разрезу ледниковой толщи. Активней всего перемещается верхняя и средняя толща льда, тогда скорость движения придонных слоев льда снижается почти до нуля, а самые базальные слои льда на границе с подстилающими породами, обездвижены и не участвуют в общем движении льдов. Они не могут выпахивать подстилающие горные породы, не в состоянии перемещать валуны и фактически консервируют ледниковое ложе. Эти выводы основательно подтверждены материалами по сквозному разбуриванию покровных льдов Антарктиды и Гренландии. В Антарктиде в разных ее районах пробурено 6 скважин, достигших ледникового ложа (скважины на станциях Бэрд, Восток, Кюнен, Купол С, Купол F, Купол Лоу). Соответственно, они достигли коренного ложа на глубинах 2164, 3680, 2774, 3029 и 1196 метров (Талалай, 2007). В Гренландии покровный ледник также насквозь разбурен пятью скважинами [15]. Из них на станции Кэмп - Сенчури коренное ложе находится на глубине 1391 м, на станции Дай-3 оно лежит на глубине 2037 м, а на станциях GRIP и GISP- 2 буровой снаряд достиг ледникового ложа, соответственно, на глубинах 3029 и 3053 м. Самой глубокой сказалась скважина на станции NGRIP. Она достигла коренного ложа на глубине 3091 м (Талалай, 2005). Главный и неожиданный результат этого разбуривания — отсутствие по всему разрезу ледниковой толщи моренных включений. Не обнаружено моренных включений и в придонных частях этих мощнейших льдов. А ведь во всех учебниках, словарях и энциклопедиях именно все придонные части ледников изображается в виде беспрерывной и мощной – во многие сотни метров - мореносодержащей толщи ледника с огромными – до нескольких десятков метров в поперечнике - глыбами и валунами коренных пород. Но буровые данные ясно показывают, что в придонных частях покровных ледников не имеется минеральных включений видимых «невооруженным глазом», в редких случаях наблюдаются «агрегаты пылевидных частиц» и мелкие прослои глинесто-алевритового вещества. И только с помощью микроскопа во льду удается выявить те или иные минеральные и органические «примеси». Что это за примеси? Для самой глубокой скважины - 3680м, пробуренной во льдах Антарктиды (ст. Восток) дается следующее описание этих «примесей»: вулканический пепел, частицы метеоритов микронной размерности (космическая пыль), а так же споры и пыльца растений (Котляков, 2004). Появление этих частиц во льду обязано эоловым процессам и космическому воздействию, но никак не выпахивающей деятельности ледника. От такого понятия, как выпахивающая деятельность покровных ледников пора окончательно отказаться, так как теперь выясняется, что мощнейшие материковые льды не могут «выпахать» даже воду подледниковых озерных водоемов Антарктиды и Гренландии. Эти реликтовые тектонические озера возникли еще до начала формирования ледников, перекрывших их впоследствии. Наиболее крупное из подледниковых озер - озеро Восток в Центральной Антарктиде, по площади превышает Онежское озеро и гораздо глубже его. Данные по физике и динамике ледниковых покровов и уникальные материалы, полученные при их сквозном разбуривании, позволяют (следуя библейской притче) сказать — ледниковую теорию взвесили и нашли легковесной. Имеется немало данных, что даже горные ледники не эродируют подстилающие песчаные отложения, из-под них вытаивают доледниковые почвы, полигональные грунты, поля викингов, не распаханные ледником. Под ледниками сохраняется даже промерзшая тундровая растительность (England, 1986; Bergma, Svoboda, 1984). Теперь можно считать доказанным, что покровные (и даже горные) ледники не в состоянии выполнять приписываемую им работу по преобразованию ложа. Нет никаких оснований декларировать дислоцирование льдами отложений и пород платформенного чехла, возведение ими грандиозных «конечно-моренных» поясов и транспортировки громадных отторженцев («целых гор») на сотни километров. Имеющиеся обширные данные определенно доказывают, что формирование краевых грядово-холмистых поясов, отторженцев и дислокаций толщ пород обусловлено тектоническими движениями по активизированным разломам. Происхождение системы разломов и генезис сопряженных с ними поясов краевых образований следует связывать с неотектоническим развитием крупнейшего в Европе выступа кристаллического фундамента – Балтийского щита. Тектоническая активизация щита, знакопеременный тип сводовых движений, оживление авлакогенов Балтийской впадины и образование систем неотектонических разломов вызваны горизонтальным тектоническим давлением с северо-запада. На это указывает северо-западная ориентировка осей наибольшего горизонтального сжатия в земной коре Фенноскандии (Чувардинский, 2000). Второй вопрос - чем вызвано однонаправленное горизонтальное давление — должен решаться в рамках концепции позднекайнозойского раскрытия и формирования океанической впадины Ледовитого океана и новейшего спредингового расширения океанического дна Северной Атлантики. Знакопеременные – восходящие и нисходящие движения Балтийского щита привели не только к активизации разломной сети щита, но и вызвали волнообразное коробление погребенного кристаллического фундамента платформы, привели к формированию системы концентрических разломов, отвечающих шарнирным линиям Саурамо. Эти разломы следует рассматривать как разломы зоны динамического влияния Балтийского щита. Разломы, сформировавшиеся в зоне динамического влияния Балтийского щита, относятся к типу адаптивных разломов, приспособившихся к регматической сети разрывов и унаследовавших их крутое падение. Дальнейшее развитие системы дугообразных разломов происходило преимущественно в режиме горизонтального тектонического сжатия. На это, прежде всего, указывают установленные многими исследователями субвертикальные (взбросовые) блоковые поднятия, субгоризонтальные перемещения крыльев разломов с надвиганием одного крыла на другое, а также чешуйчато - надвиговый тип надразломных структур чехла. О развитии разломов в режиме горизонтального тектонического сжатия свидетельствуют многочисленные данные о выведении по ним на поверхность отторженцев - аллохтонных пластин пород глубоко залегающего чехла. При этом в процессе развития коровых глубинных разломов в составе тектонической брекчии на дневную поверхность могут быть подняты блоки, глыбы и валуны кристаллических пород архей - протерозойского фундамента, что установлено в ряде структур. (Чувардинский, 2000, 2001) Тектонический генезис поясов краевых образований основывается на системе данных, образующих единый парагенетический ряд. 1. Сопряженность сквозьчехольных разломов фундамента и краевых грядовых комплексов, совпадение простирания разломных зон и поясов краевых образований, надразломное или приразломное положение последних. 2. Субвертикальные (взбросовые) движения по разломам, сопряженным с краевыми образованиями. 3. Чешуйчато - надвиговая (скибовая) структура краевых образований, как результат взбросо - надвигового перемещения по вторичным разрывам чешуй платформенного чехла. Эти выводы хорошо согласуются с концепцией выдающегося французского тектониста Ж. Гогеля (1969): «Тектоника осадочного чехла в подавляющем большинстве случаев вызвана деформациями фундамента».
Отторженцы, дислокации Помимо дислокаций и отторженцев, входящих в структуру “краевых образований”, на Восточно-Европейской равнине и в Западной Сибири имеются многочисленные отторженцы и дислокации, также связанные с разломами и диапировыми структурами. Отторженцы В геологической литературе широко известен Вышневолоцко-Новоторжский вал – серия крупнейших в Европе отторженцев. В публикациях этот вал обычно фигурирует как пример грандиозной дислоцирующей и транспортирующей деятельности ледника. И действительно, явление феноменальное. Длина почти меридиональной полосы отторженцев составляет 120 км (от озера Мстино до г. Старицы), ширина 10-15 км, относительная высота 70-87 м (А.И. Москвитин, 1938; Д.Б. Малаховский и Э.Ю. Саммет, 1982). По данным В.Г.Хименкова и А.И.Москвитина, отторженцы вала представлены породами разного возраста и разного литологического состава: пески, известняки и углистые глины нижнего карбона, верхнедевонские отложения, силурийские (ордовикские) и нижнекембрийские породы. В строении вала участвуют также известняки среднего карбона (среди поля которых расположен вал) и валунно-глыбовые глины, подстилающие отторженцы. Согласно выводам ряда исследователей, отторженцы перенесены ледником из двух основных мест. Известняки, пески и углистые глины нижнего карбона транспортированы из района Валдайской возвышенности за 150 км (А.И. Москвитин, Д.Б. Малаховский, Э.Ю. Саммет, Ю.А. Лаврушин). Отложения силура (ордовика) и нижнего кембрия приволочены ледником из района Финского глинта за 330 км. Откуда принесены отторгнутые отложения верхнего девона никем не указывается. Однако все эти породы местные и ненарушенный разрез платформенного чехла данного района вскрыт скважиной в Кувшиново – в 30 км к западу от вала (Геология СССР, т.IV, 1971). Можно констатировать, что в строении данного пояса отторженцев участвуют все породы разреза осадочного чехла: нижнекембрийские глины, ордовикские и верхнедевонские отложения, нижнекаменноугольные породы – известняки, пески, углистые глины, среднекарбоновые известняки и мергели, четвертичные отложения. По данным Р.Б.Крапивнера (1990, 1992), пояс отторженцев приурочен к неотектонически активному Торжокскому разлому взбросо - сдвигового типа, который на севере сочленяется с Крестцовским авлакогеном. Отторженцевое положение нижнекарбоновых, верхнедевонских, ордовикских и нижнекембрийских пород связано с выведением их на поверхность по вторичным взбросам и взбросо - сдвигам из верхних, средних и нижних горизонтов осадочного чехла – с глубины от 100-150 м (известняки, глины и пески нижнего карбона) до глубины 1000-1200 м (нижнекембрийские глины). Что касается валунно-глыбовых образований, то они, по-видимому, входят, в состав тектонической брекчии фундамента и чехла и выведены к поверхности по тем же разломам. Формулировка известного геолога В.Д. Соколова, высказанная им еще в 30-е годы, что Вышневолоцко - Новоторжский вал – “это геотектоническая ось Калининской области, так сказать, ее вывернутые на поверхность недра”, вполне справедлива. Большое количество отторженцев кембрийских и ордовикских пород (отдельные блоки их достигают 8 млн. м3) и тектонических брекчий (именуемых ледниковыми брекчиями) из девонских, ордовикских и кембрийских пород закартировано в южном Приильменье по рекам Ловать, Полисть, Порусья Ф.А.Алексеевым и С.М. Чихачевым. Д.Б. Малаховский и Э.Ю. Саммет (1982) считают, что отторженцы принес ледник из района вблизи южного берега Финского залива. Рассматриваемая полоса отторженцев выделялась А.П.Карпинским как крупная разломно - тектоническая структура – Полистовско - Ловатский вал протяженностью 90 км. Р.Б. Крапивнер (1992), проанализировавший материалы по тектонике и геологии этого района пришел к выводу о реальности существования этой неотектонически активной структуры, также сопряженной с Крестцовсим авлакогеном. Можно подчеркнуть, что набор отторженцевых пород этой субмеридиональной разломной зоны также соответствует разрезу осадочного чехла этого района. Очевидно, и здесь нет необходимости в гипотетическом ледниковом перемещении громадных отторженцев за сотни километров. Расстояние их перемещения – всего несколько сотен метров, в тысячу раз меньше, чем приписывается леднику. Они выведены из дислоцированного разреза чехла по взбросо-сдвигам, составляющим структуру Полистовско - Ловатского вала. Образование известных Самаровских и Юганских отторженцев в Западной Сибири по данным Р.Б. Крапивнера (1986) и И.Л. Зайонца (1972) связано с выведением на поверхность процессами гляняного диапиризма блоков и чешуй внутричехольных нижнеэоценовых опок (Самаровский отторженец) и юрских алевролитов и глин (Юганский отторженец). Амплитуды вертикальных перемещений аллохтонных блоков опок достигают нескольких сотен метров, а юрских глинистых пород до 2.6-2.8 км (Н.И.Николаев, 1988). Вообще, как показывают исследования И.Л. Кузина, Р.Б. Крапивнера, П.П. Генералова, Л.А. Миняйло, В.Н. Седова, И.Л. Зайонца процессы глиняного диапиризма имеют в Западной Сибири самое широкое развитие. В разных районах Западно - Сибирской равнины установлены крупноамплитудные внутричехольные дислокации и выведенные на поверхность процессами глиняного диапиризма блоки-отторженцы юрских, меловых и палеогеновых пород. Например, доказывается выведение на р. Лямин с глубины 850-900 м процессами глиняного диапиризма крупных отторженцев верхнемеловых пород, и приводятся доказательства выведения на поверхность в процессе формирования крупной диапировой структуры, крупного отторженца верхнемеловых пород с глубины 900-1000 м (район Сибирских Увалов). Отторженцы не только выводятся на дневную поверхность, но нередко, в одной и той же структуре, погружаются в глубокозалегающие толщи платформенного чехла и даже внедряются в кристаллический фундамент. Эти погружения и внедрения блоков пород могут достигать многих десятков и даже сотен метров. Вот примеры по Северо-Западу Русской платформы – по материалам А.И. Шмаенка, Д.Б. Малаховского, А.Л. Бусловича, А.М. Амантова. Бурением в Гдовской структуре установлено, что «ледниковые» отторженцы – в том числе небывало большие (в несколько десятков метров в поперечнике) блоки гранито-гнейсов подняты на поверхность с глубины 560-600 м. К поверхности подняты и отторженцы чехла, но одновременно пласты и блоки котлинских глин и гдовских песчаников опущены на 140-300 м ниже своего нормального залегания. И опущены так, что оказались внедренными в породы фундамента и стали залегать внутри архейских гранито-гнейсовых толщ. Как и в случае ледниковым бульдозерным эффектом самое время вводить эффект гигантского ледникового копра для забивания пород платформенного чехла в кристаллический фундамент. Подобные «ледниковые» отторженцы установлены бурением в зоне Крестецкого авлакотена, в Котловской структуре, в районе Бокситогорска, где крупные блоки пород чехла опущены на десятки и сотни метров ниже своего нормального залегания. Авторы материалов, на которые я ссылаюсь, все объясняют действием ледника, ни в малейшей степени не раскрывая механизм его воздействия. Сделал ледник и все! На самом же деле отрыв, отторжение блоков пород и их перемещение происходило в разломных зонах глубинных сдвигов. Именно сдвигам присущи как взбровые (восходящие), так и сбросовые (нисходящие) дислокации. В первом случае отторгнутые блоки выводятся по оперяющим взбросам к поверхности, а во втором, в соответствии со сбросовой компонентой дислоцируются вниз, вплоть до внутриразломного их внедрения в кристаллический фундамент. Дислокации Наряду с традиционной точкой зрения о ледниковой природе дислокаций многие геологи приводили фактические доказательства их тектонического генезиса. В первую очередь это относится к Каневским дислокациям на р. Днепр, тектонический (взбросо-сдвиговый) механизм образования которых доказывали В.В. Резниченко, Л.Ф. Лунгерсгаузен, М.Г. Костяной, Ю.А. Куделя, В.А. Голубев. Но ледниковое происхождение Каневского феномена активно отстаивается, так как эти дислокации являются эталонными и отказ от их ледникового генезиса может повлечь за собой пересмотр природы и других подобных “гляциодислокаций”. Большой объем геологических работ по изучению Каневских дислокаций был выполнен под руководством В.А. Голубева. Он пришел к выводу, что эти дислокации являются результатом тектонических смещений по Каневскому надвигу, северная часть которого сопряжена с разломом сдвигового типа. Чешуйчато-надвиговая структура дислокаций является лобовой частью этого надвига (Голубев, 1970, 1972). Не меньший вклад в вопросы происхождения Каневских дислокаций внес А.А. Махорин (1982). На основании буровых, геофизических и инженерно-геологических работ он пришел к заключению о тектоническом происхождении дислокаций и в принципиальном плане подтвердил выводы В.А. Голубева. По данным А.А. Махорина, в кристаллическом фундаменте района дислокаций выявлены разломы северо-западного и юго-западного простирания, ограничивающие блоки с амплитудами поднятий 20-80 м. Дислокации в осадочном чехле имеют надвиговый и сдвиговый характер. По Махорину, «Каневские дислокации имеют, несомненно, тектоническое происхождение, связанное с деформациями кристаллического фундамента и осадочного чехла. Основной тип дислокаций — надвиговый и сдвиговый, начало формирования дислокаций – доверхнемиоценовый, фаза интенсивных тектонических движений – четвертичный период” (Махорин, 1982). Р.Б. Крапивнер и А.И. Юдкевич (1989) на основе детального анализа данных буровых и электроразведочных работ, выполненных Укргидропроектом, и собственных исследований также пришли к выводу о тектонической природе Каневских дислокаций. По их материалам, дислокации представлены серией аллохтонных пластин северо-западного простирания, в которых участвуют мезозойские и кайнозойские отложения, в том числе аллювиальные. Амплитуда горизонтального перекрытия четвертичного аллювия составляет 400-450 м, а вертикального смещения чешуй – до 200-250 м. Имеющиеся данные показывают, что дислокации являются частью протяженной зоны динамического влияния Днепровского разлома. В неотектоническую эпоху он функционировал как левый сдвиг со взбросовой компонентой смещения крыльев. В результате приповерхностная часть разреза чехла (до глубины 200-250 м) была надвинута на правый берег Днепра, образовав Каневские гряды, состоящие из серии надвиговых чешуй - скиб. Малососвинские дислокации. Система дислокаций, сопряженных с параллельно-грядовым рельефом, образует в бассейне р. Мал. Сосьва (нижнее Приобье) крупную морфоструктуру, известную как “Малососвинский амфитеатр”. Протяженность линейных и дугообразных систем грядового рельефа — главного элемента морфоструктуры - 180 км, ширина от 10 до 30 км, высота гряд 20-50 м. Гряды сложены палеогеновыми породами, частью перекрыты песками и песчано-галечными отложениями четвертичного возраста (П.П. Генералов, 1987; И.Л. Зайонц и др., 1987). Сторонники оледенений - В.И. Астахов, М.Г. Гросвальд, С.А. Архипов и другие ученые указанные гряды относят к краевым образованиям, а всю морфоструктуру считают творением ледника, пришедшего к восточному склону Урала с шельфа Карского моря и дислоцировавшего местные отложения на глубину более 300 м. Механизм ледникового формирования дислокаций Малососвинского амфитеатра трактуется как действие гигантского ледникового бульдозера. Весьма основательные геологические, геофизические и буровые работы были выполнены на площади Малососвинского амфитеатра П.П. Генераловым (1987), который пришел к выводу о разломно - складчатом происхождении всей структуры. Эта структура контролируется глубинными разломами фундамента с надвиговой – в западном направлении - компонентой смещения. В пределах “амфитеатра” установлено пластическое перераспределение глин тавдинской и ирбитской свит палеогена, которое происходило сопряженно с развитием взбросов и чешуйчатых надвигов и брекчированием эоценовых диатомитов и опок. При этом, по опокам нижнего эоцена вертикальная компонента смещения в полосе развития параллельно-грядового рельефа достигает 300 м. Большой объем буровых работ в Сосвинско-Белогорском Приобье позволил изучить внутреннее строение развитого здесь параллельно - грядового рельефа, относимого рядом ученых к гляциотектоническому рельефу, ледниковым дислокациям и краевым образованиям. Исследования охватили и Малососвинкий амфитеатр. Полученные материалы обобщены в работе И.Л. Зайонца, С.Я. Выдрина, Н.И.Смирнова и др. (1987). Геологи установили: 1. Параллельно-грядовый рельеф, собранный в дугообразные структуры, сложен опоками, диатомитами, диатомовыми и опоковидными глинами эоцена, реже глинами палеоцена. Гряды сложены дислоцированными чешуями и пластами перечисленных пород. Дислоцированная толща по скважинам прослеживается на глубину 200-300 м и уходит глубже. 2. Чешуйчатые надвиги эоценовых и палеоценовых пород, образующие параллельные дугообразные структуры сформировались в результате перемещения пластин и чешуй чехла по вторичным крутым надвигам. Чешуи палеогеновых пород выведены на поверхность по этим надвигам с глубины 200-300 м. Они являются аллохтонными и могут рассматриваться как тектонические отторженцы. В данном разделе рассмотрены самые крупные и известные отторженцы и дислокации. Согласно ледниковому учению, эти геологические структуры являются работой ледника, который действовал наподобие гигантского бульдозера и поэтому, дескать, тектонические механизмы их формирования не приемлимы, они не нужны, все сделал ледник. Основатели идей о бульдозерных действиях ледника поначалу осторожно подходили к таким вопросам и даже писали о “непонятности перемещения ледником целых гор” (А.И. Москвитин, 1938), указывали что “проявления механической роли ледников (в формировании Вышневолоцко-Новоторжских отторженцев) настолько грандиозны, что мы становимся перед ними в тупик” (В.Г. Хименков, 1933). Но затем наступила эпоха эйфории ледниковых идей, и применение бульдозерного ледникового эффекта стало неограниченным, неподлежащим сомнению, а тем более – критике. И все же многолетние, упорные исследования геологов - производственников, их геологические материалы, включая буровые и геофизические данные, объективно доказывают, что отторженцы и дислокации в платформенном чехле своим происхождением обязаны новейшим разрывным и пликативным тектоническим процессам. А теперь посмотрим, что дают работы по изучению ледниковых покровов Гренландии и Антарктиды, данные по их сквозному разбуриванию. Удалось ли выявить бульдозерный эффект в настоящих (а не выдуманных) ледниках? Эти материалы и выводы по ним изложены в начальных разделах данной книги. Здесь полезно суммировать главные из них. 1. Покровные льды Антарктиды, Гренландии, арктических островов не выпахивают, не дислоцируют подстилающие породы; в их разрезе, в том числе, в придонных частях ледников, отмечаются лишь пылевидные, мелкодисперсные включения, в основном, пеплово - вулканической природы. 2. Нижние придонные части ледников не участвуют в общем движении льдов, они сотни тысяч лет мертвым грузом лежат на месте и предохраняют, консервируют доледниковую геологическую поверхность. Теперь становится очевидным, что покровные льды из оплота ледникового учения становятся фактором его развенчания, а теория бульдозерных ледниковых эффектов переходят в разряд ошибочных, курьезных гипотез.
|
Ссылка на книгу: Чувардинский В.Г. Четвертичный период. Новая геологическая концепция. – Апатиты: Изд-во Кольского научного центра РАН. 2012. – 179 с.
|